带致动器的开关的制作方法

1.本发明涉及打开或中断电流传导路径。具体而言，涉及一种包含用于打开电流传导路径的致动器的开关，和一种用于操作开关的方法。


背景技术：

2.可通过使限定电流传导路径的连续导体断开来打开电流传导路径。一种方法是使用包括致动器的开关来断开连续导体，在一些示例中，该致动器是烟火致动器。当开关用于高电流应用时，为了承载高电流，导体的尺寸可能很大。因此，可能难以断开如此大的连续导体。
3.期望提供一种用于打开电流传导路径的改进的开关设备，特别是在高电流应用中。这一改进的设备对于需要电流传导路径(例如，电动车辆中的电池或用于需要高额定电流的工业过程的电过载机构)的可靠且快速打开的应用是合乎需要的。


技术实现要素：

4.在第一方面中，如在随附独立设备权利要求中所定义，提供一种开关，其具有在随附从属权利要求中所定义的任选的特征。在第二方面中，如在随附独立方法权利要求中所定义，提供一种操作第一方面的开关的方法。
5.在以下说明书中，描述用于打开电流传导路径的开关。该开关包括：致动器；以及具有在两端之间延伸的长度和在两侧之间延伸的宽度的导体，所述导体在任一端具有连接触点以及设置在该连接触点之间的至少一个开关区域。每个开关区域在导体的两侧之间延伸，并且包括穿过导体的孔、由孔和导体两侧中最近的一侧界定的至少一个可剪切部分、以及插入到该孔中并且通过该孔与该导体电接触，使得通过插入导体和每个开关区域的至少一个可剪切部分沿着导体的长度限定电流传导路径。该开关包括可移动部件，该可移动部件与至少一个开关区域对齐，并且被设置成在由致动器致动时在第一方向上朝着至少一个开关区域移动，其中当可移动部件沿第一方向移动时，可移动部件被配置成通过可移动部件的第一端部从孔中至少部分地移动插入导体，然后通过可移动部件的相应第二端部剪切导体的至少一个可剪切部分，以便断开电流传导路径，其中第一端部比相应第二端部在第一方向上延伸得更远。
6.任选地，插入导体通过干涉配合(任选地，通过压配合)保持在相应的孔中。附加地或替代地，插入导体可以通过焊料至少部分地保持在相应的孔中。附加地或替代地，插入导体可以通过导电粘合剂至少部分地保持在相应的孔中。
7.先前基于致动器的开关依赖于线性布置来断开单个或连续导体。举例来说，致动的活塞的线性移位将在楔型动作下将导体切割成两个区段以中断电流。这一布置可能适用于一些低电流应用。然而，对于较高电流应用，将要断开的导体通常较厚或较宽，且因此需要较高的力以便使导体断开。通过用临时接头将插入导体插入并保持在孔内，然后在断开一个或多个开关区域的一个或多个可剪切部分处的导体主体之前移动插入导体，可以保持
足够的电接触，以在日常使用中提供穿过整个导体的电流传导路径。此外，在初始位移操作期间，通过一个或多个可剪切部分来保持导体的机械稳定性。同时，一旦将致动器致动，就可以将电流传导路径快速且轻松地打开，而不需要向导体施加大的力。因此，可以使用更小的致动器，便于提供更小且更便宜的开关。
8.插入导体和可剪切部分与导体主体的分离还有助于减少不同导体彼此分离时形成的电弧(或电弧放电)。具体而言，插入导体和可剪切部分的响应于致动的位移(即，可移动部件的线性平移，并因此为插入导体和可剪切部分的线性平移)可以快速拉伸电弧，从而增加耐电弧性。增加的耐电弧性引起电弧电压的对应增加和电弧电流的减小(由于电弧展现负电阻)。在可用第一方面的开关实现的导体部分之间的实体分离的情况下，耐电弧性可随时间快速增加，且电流对应地减小到由穿过空气的电流形成的热不足以维持电弧的值，电弧因此熄灭。
9.任选地，至少一个开关区域包括沿所述导体的长度彼此分开的两个开关区域。任选地，可移动部件包括两个延伸部，每个延伸部与两个开关区域中的相应一个对齐，第一端部和第二端部设置两个延伸部中的每个的端部。通过在多个位置(即在每个开关区域)断开导体，可以产生多个电弧弧柱；电弧可以分布在每个柱上，这降低了每个单独电弧弧柱的严重程度并增加了抑制率。因此，可提供电弧的更有效中断。因此可提供更安全且更稳固的开关。
10.任选地，开关还包括外壳，该外壳被设置成包围至少两个开关区域，其中两个开关区域部件之间的导体的一部分由该外壳支撑。通过从底部支撑导体的同时向顶部施加剪切力，可以提供来自可移动部件的更有效且更高效的力传递。因此，可以使用更小的致动器，从而减小开关的尺寸并降低其成本。由于可以在组装开关的同时提供导体的结构支撑，因此使用这种结构也可以更容易和更高效地进行组装和制造。
11.任选地，致动器为烟火致动器，并且开关还包括点火室。烟火致动器可设置成在点火时将气体释放到点火室中以致动可移动部件。任选地，可移动部件包括至少部分地限定点火室的空隙。可移动部件可以被直接致动并且可以像活塞一样移动插入导体并剪切可剪切部分。当点火室至少部分地由可移动部件(或活塞)中的空隙限定时，可提供更小点火室(至少初始地，应理解，随着活塞移动，点火室将在大小上扩张)。因此，可能需要更少爆炸物以在活塞上产生所需压力，这可提供更高效的开关。
12.如上所述，对于较高电流应用，将要断开的导体通常较厚或较宽，且因此需要较高的力以便使导体断开。因此，先前的基于烟火的开关(或基于自动烟火的断路器)通常使用大型烟火致动器，这导致开关装置成本高且体积庞大。通过使用单独的导体件来形成导体，这些导体片仅通过将插入导体推入导体主体的孔中而提供的临时接头来连接，仅在每个孔周围留下导体主体的狭窄部分，断开不同导体的电接触并打开电流传导路径需要明显较小的力。这可产生适用于一系列电流负载的较小且较便宜的开关。
13.任选地，可移动部件被配置成使得在第二端部与每个开关区域的至少一个可剪切部分接触之前，第一端部从相应的孔将插入导体完全移动。任选地，至少一个可剪切部分进一步由导体的一个或多个凹口部分界定，凹口部分在穿过导体的宽度的方向上延伸。任选地，至少一个可剪切部分的横截面积小于至少一个开关区域之外的导体的横截面积。任选地，至少一个开关区域包括两个可剪切部分，分别位于孔的两侧。由于导体在可剪切部分更
容易被剪切，所以这些布置中的每一种都允许导体在较小的力的作用下断开。因此，可以使用更小的致动器，便于为更高的额定电流提供更小且更便宜的开关。
14.提供一种系统，包括如上文所描述的开关和控制器，该控制器被设置成向致动器提供信号以致动该致动器。这一系统可在需要开关(或自动断路器，其中提供激活触发器)的任何合适的应用中使用，例如用于工业应用中的过载。
15.提供一种车辆，包括如上文所描述的开关。任选地，车辆可进一步包括控制器，该控制器被设置成向致动器提供信号以点燃致动器。任选地，车辆是电动车辆。开关可例如用于在事故的情况下断开车辆的电池中的电路。这可提高安全性。
16.在以下说明书中，描述一种用于操作开关的方法。所述方法任选地是用于操作第一方面的开关的方法。该方法包括：致动致动器；由致动器在与导体的开关区域对齐的可移动部件上施加压力，其中开关区域在导体的两侧之间延伸并且可移动部件被设置成在致动器致动时在第一方向上朝着开关区域移动(即，被设置成响应于致动器施加的压力而移动)；用可移动部件的第一端部(当可移动部件在第一方向上移动时)至少部分地移动插入导体，该插入导体插入到穿过开关区域处的导体的孔中；用可移动部件的相应第二端部分剪切开关区域的至少一个可剪切部分，该至少一个可剪切部分由孔和导体两侧中最近的一侧界定，其中第一端部比第二端部在第一方向上延伸得更远；通过插入导体的位移和至少一个可剪切部分的剪切，经由插入导体和至少一个可剪切部分打开沿着导体长度限定的电流传导路径。
17.任选地，致动器包括烟火致动器。在这样的布置中，致动致动器包括点燃烟火致动器以将气体释放到点火室中；并且该方法包括根据释放的气体在可移动部件上施加压力(以移动可移动部件并因此显示插入导体)。任选地，可移动部件包括至少部分地限定点火室的空隙。
18.应理解，上文参考第一方面的开关所描述的特征中的任一个可以任何合适的组合提供。此外，在适当时，任何这种特征可与第二方面的方法的任何特征组合，或反之亦然。
附图说明
19.以下描述参考以下各图：
20.图1示出了根据第一方面的实施例的开关的横截面示意图，其中开关处于闭合位置，并且电流传导路径被限定为穿过开关；
21.图2：图2a示出了图1a的开关的导体的透视图，图2b示出了图2a的导体的详细透视图；
22.图3：图3a和3b示出了第一方面的开关的导体的其他示例布置；
23.图4示出了图1的开关内部的透视图；
24.图5示出了图1的开关的导体和可移动部件的透视图；
25.图6：图6a示出了当沿着导体限定电流传导路径时导体的透视图，图6b示出了在图1的开关操作期间导体的中间透视图，以及图6c示出了当电流传导路径断开时导体的透视图；
26.图7a和7b示出了包括第一方面的开关的车辆；
27.图8示出了根据第二方面的方法。
28.图9：图9a示出了根据第一方面的实施例的开关的横截面示意图，其中开关处于闭合位置，并且电流传导路径被限定为穿过开关；以及图9b示出了开关处于打开位置的横截面示意图，其中没有电流传导路径被限定为穿过开关；以及
29.图10示出了图9b的开关的横截面透视图。
具体实施方式
30.参考图1和图2(图2a和2b)，描述用于打开电流传导路径的开关100。电流传导路径沿着导体106限定，其中导体106包括主体和沿着主体设置的一个或多个附加部分或区域，如下所述。
31.导体106包括具有两端和在两端之间延伸的侧面的主体(由导电材料制成)。本文所述的导体106具有形成在导体106的任一端的连接触点106a、106b，但是导体的连接触点可以适当地包括电连接到导体106的附加组件。导体的主体具有在导体106的两端之间延伸的长度116和在导体106的两侧之间延伸的宽度118。在本文所述的实施例中，导体106的主体是矩形的，但是应当理解，任何合适的几何形状都可以用于导体106。在参考图3a描述的一个示例中，导体可以是l形的，其中长度在l形导体的两端之间延伸(总长度为116a和116b)，并且相应地限定导体宽度(或多个宽度，因为118a和118b可以相同或不同)。同样，导体可以是正方形，或者可以是例如椭圆形的(其中长度可以被限定为导体在半长轴上的延伸，宽度可以被限定为导体在半短轴上的延伸，或者反之亦然，视情况而定)。在启动开关之前，电流传导路径沿着导体106的长度116被限定并穿过导体106的整个宽度118。
32.导体106包括至少一个开关区域108。在以下示例中，描述了两个开关区域108a、108b，但是应当理解，根据开关100的尺寸和开关要求(可以基于例如导体的载流能力)，可以仅提供一个开关区域108，或者可以提供两个以上开关区域108。至少一个开关区域108沿着导体106的长度116设置在连接触点106a、106b之间。开关区域108相对于彼此分离，使得导体106c的一部分设置在每个相应的开关区域108之间。
33.开关100包括外壳110(在这里包括顶部或外部部分110a和底部或内部部分110b)，该外壳110被设置成包围至少一个开关区域108和导体的其余部分的至少一部分106。导体106的连接触点106a、106b设置在外壳110的外部，用于将开关100连接到一个或多个电路。
34.进一步参考图2，导体106的每个开关区域108a、108b在导体的两侧之间延伸(即延伸以穿过导体106主体的整个宽度118)。每个开关区域108包括延伸穿过导体106的孔124(参照图4和6b可以进一步看到)和插入到孔中的插入导体120(其中插入导体由导电材料制成，任选地由与导体主体相同的材料制成)。在一些示例中，导体106包括铜，但是任何其他合适的导电材料都可以用于形成导体106。该孔延伸以穿过导体主体的整个厚度，并且插入导体120在这里与导体主体具有相同的厚度，使得插入的插入导体120基本上与导体主体齐平。两个插入导体120a、120b各自被设置成通过插相应的孔与导体106进行电接触，使得电流能够通过插入导体120a、120b沿着长度116流动并穿过导体的整个宽度118。通过用尺寸和形状基本相同的插入导体120来替换通过形成孔124而移除的导体106的部分，导体106的载流能力不会受到影响。
35.插入导体120a、120b可以通过干涉配合(任选地，通过压配合)保持在相应的孔124内。换言之，插入导体120与孔124的边缘进行物理接触，以便实现与导体106的主体的电接
触。在其他示例性实施例中，插入导体120a、120b可以通过使用焊料或导电粘合剂保持在相应的孔124内。换言之，插入导体120可以不与孔124的边缘进行直接物理接触，但是仍然与孔124的边缘进行电接触，以便实现与导体106的主体的必要电接触。
36.每个开关区域108还包括至少一个可剪切部分122。本文所述的可剪切部分是导体106的部分，这些部分被设置成通过剪切(即通过施加剪切力)从导体主体的其余部分脱离。具体而言，可剪切部分是导体主体的位于孔124和导体侧之间的区域；如本文所述，每个可剪切部分122由孔124和导体两侧中最近的一侧界定，其中宽度118被限定在导体两侧之间。可剪切部分在图2b中显示为导体106的虚线部分；在这个示例中，一个可剪切部分122b延伸穿过整个开关区域，并且一个可剪切部分122a进一步由导体106的凹口部分128界定，这将在下文中更详细地描述。
37.在这些示例性实施例中，两个可剪切部分122a、122b被设置在每个开关区域108a、108b内，每个孔124的每一侧分别设置一个。然而，根据孔124的形状，可以只有一个可剪切部分122，或者可以有两个以上的可剪切部分122。这种其他示例性布置在图3b中示出，其中示出了导体106的一部分。可剪切部分122由孔124和导体的最近侧界定，并且被设置成使得电流传导路径沿着导体的长度116被限定并穿过插入导体120和每个开关区域108的至少一个可剪切部分122，使得电流传导路径可以延伸以穿过导体的整个或基本上整个宽度118。
38.参考图1，开关100还包括可移动部件112，其与至少一个开关区域108对齐，并且被设置成在由开关100的致动器102致动时在第一方向114上朝着至少一个开关区域108移动。如参考图4和5所述，可移动部件112包括一个或多个第一端部130和一个或多个第二端部132。一个或多个第一端部130沿方向114比一个或多个第二端部132更突出，使得在致动可移动部件112时，第一端部在第二端部在开关区域108处与导体106接触之前在开关区域接触导体106。换言之，可移动部件112的最靠近导体106的端部可以被配置为具有阶梯式布置，使得至少一个开关区域的不同区域与可移动部件112顺序地接触。具体而言，可移动部件可被配置成使得导体106的中间部分106c可在致动时被外壳110b保持和支撑，同时插入导体120和可剪切部分122被可移动部件112朝向开关110的基座136进行顺序移位。
39.如本文所述，当导体包括两个开关区域108a、108b时，可移动部件112可以包括两个延伸部112a、112b。每个延伸部112a、112b与两个开关区域108a、108b中的相应一个对齐，第一端部和第二端部设置在两个延伸部中的每个的端部。从图4可以看出，可移动部件的延伸部可以被配置成容纳在外壳110b的底部内，使得当可移动部件112被完全致动时，两个延伸部112a、112b的端部位于或靠近开关100的基座136。在该示例中，可移动部件的延伸部彼此分开，使得导体的中间部分106c可以保持在两个延伸部之间。
40.如本文所述，致动器102可以是任何合适类型的致动器。在一些示例中，致动器102是烟火致动器，但是可以使用另一种形式的电致动致动器或手动操作致动器来移动可移动部件112。应当理解，所使用的致动器的类型可以取决于导体106的厚度，这是因为该厚度影响断开电流传导路径所需施加的力，如下所述。
41.当致动器102是烟火致动器时，在点燃烟火致动器时，通过释放气体来提供致动力。具体而言，烟火致动器102包括连接器引脚102a和点火器102b。在接收到点火信号时，连接器引脚102a激活点火器102b内部的电荷。烟火致动器102被设置成在激活或点燃电荷时将气体排出到点火室104中。在这些示例性实施例中，可移动部件112被设置为活塞，该活塞
包括至少部分地限定点火室104的空腔或空隙。然而，应当理解，点火室104可以独立于可移动部件设置(例如，其可以由设置在外壳110内的空隙限定)，然后可移动部件可以由致动器102间接致动。
42.排入点火室104的高压气体产生驱动力，该驱动力作用在可移动部件112上，使可移动部件从第一位置(如图1所示)沿朝向开关100的基座136的移动方向114向第二位置移动(其中，在第二位置处，可移动部件112的延伸部位于或靠近外壳部分110b内的开关的基座)。烟火致动器被设置成在大体上平行于可移动部件的移动方向114的方向上将气体释放到点火室104中以致动可移动部件112。当使用另一种形式的致动器时，致动器102可以被设置成在基本平行于移动方向114的方向上施加线性力，或者在任何其他合适的方向上施加任何其他合适的力，以在方向114上朝向导体106致动可移动部件。
43.图6a示出了当可移动部件112处于第一位置时的导体106。具体而言，导体106包括设置在相应的开关区域108a、108b中的两个插入导体120a、120b，其中四个可剪切部分122分别设置在每个孔124的边缘和导体的最近的相应侧之间。在这种布置中，沿着导体的长度116通过插入导体和每个开关区域的可剪切部分限定了电流传导路径，并且电流可以流过导体的整个宽度118。
44.一旦致动器102被激活(通过点火或通过其他电气或机械装置，视情况而定)，力作用在可移动部件112上，以使得可移动部沿方向114朝向导体106移动。如图6b所示，当可移动部件被致动时，可移动部件的延伸部112a、112b的第一端部130(或多个部分，根据可移动部件的构造而定)与相应开关区域108a、108b中的导体106接触。具体而言，设置在每个延伸部的端部的第一端部130中的每一个都与插入导体120a、120b接触，并且当可移动部件被致动时，开始从相应的孔124移动相应的插入导体120。在这种布置中，电流传导路径仍然沿着导体的长度116通过每个开关区域的可剪切部分来限定，但是由于导体106中存在孔124，电流不再流过导体的整个宽度118。由于与导体106整体相比，可剪切部分122的横截面积较小，因此导体106的电阻在开关区域中会增加。
45.如图6c所示，一旦插入导体通过导体106至少部分地从相应的孔124移位(任选地完全移位)，可移动部件112的两个延伸部的第二端部132(或多个部分，根据可移动部件的构造而定)与相应的开关区域108a、108b的可剪切部分122接触。在该实施例中，每个延伸部包括两个第二端部132，一个与每个开关区域108的每个可剪切部分122接触。可移动部件的持续致动导致力被施加到每个可剪切部分。一旦插入导体已经(至少部分地)从孔124移除或移位，开关区域中的导体106的机械强度降低(因为导体106的主体的横截面积在开关区域108中比在开关区域之外小)。来自可移动部件的沿方向114的向下的力的组合(任选地与来自在一些布置中支撑导体106的外壳110的部分110b的向上力的组合)用于在较薄(因此较弱)的可剪切部分122的边缘剪切导体106；因此，可剪切部分可以通过可移动部件112的移动而从导体的主体断开，以便断开电流传导路径，使得没有电流可以在导体106的两端之间流动。
46.本文所述的外壳110b的底部部分被配置成接收可移动部件112，以及插入导体120和(现在被剪切/断开的)可剪切部分122。外壳110b可以包括空腔或开放空间，并且可移动构件112可以被致动，直到端部部分到达开关的基座136，其中可移动部件112的至少一部分位于外壳的底部或部分110b的空腔内。应当理解，用于容纳可移动部件的空腔/空隙的深度
以及可移动部件本身的尺寸将影响开关100的尺寸。
47.当可移动部件112移动时，其在方向114上对导体的松动件进行致动，并且还可以作为一个止动器或止动件，以防止插入导体120和断开的可剪切部分随后在开关周围移动。在一些示例中，外壳和/或可移动部件可以被配置成使得可移动部件112例如通过卡扣机构被保持在外壳的底部内。在图10中可以看到这种卡扣机构的示例，其中卡扣机构的一部分用圆圈150突出显示。这种方法可以便于将开关100安装在任何合适的方向上。
48.在一些布置中，至少一个可剪切部分122进一步由导体106的一个或多个凹口部分128界定，该凹口部分在穿过导体的宽度118的方向上延伸。在图5和6a所示的示例中(例如，见虚线圆内的示例凹口或凹口部分)，凹口部分128从导体的一侧延伸到孔124的最近边缘，并限定了可剪切部分的边缘。换言之，可剪切部分122是导体的一侧、孔124的边缘和两个凹口部分128之间的导体区域(例如，如图2b中导体部分122a所示)。由于导体106的横截面积在凹口部分128处较薄，导体在可剪切部分122边缘的凹口部分128处剪切，使得可剪切部分从导体106的主体上脱落。
49.对于具有更高额定电流的应用，必须增加导体尺寸(即导体的横截面积)，以提供必要的载流能力。这导致需要更大的力来剪切或断开导体，因此需要更大容量的烟火致动器(或其他线性致动器)来提供必要的剪切力。这也对开关的结构强度提出了更高的要求，因此需要更大尺寸的开关才能够安全地承受所产生的更大的力。通过在导体横截面故意缩小的位置处剪切导体106(通过引入穿过导体的孔124)，与剪切连续导体106相比，需要较小的力来断开(剪切)导体(同时仍然允许通过使用插入导体实现合适的电流承载能力)。在一些布置中，在开始剪切可剪切部分的边缘之前(即，在第二端部接触相应的可剪切部分之前)，插入导体120从相应的孔124完全移位，这可以进一步减小剪切导体106所需的力。凹口部分128的使用可以进一步降低剪切力。
50.因此，通过使用本文所述的布置，可以提供更小的致动器，因此提供更小的开关。
51.当电流路径断开时，导体106和插入导体120之间的临时接合或连接的断开(同过压配合或焊料/粘合剂，视情况而定)以及可剪切部分122的边缘的随后剪切(或断开)会使得在导体106的主体和插入导体122和/或可剪切部分122的相应端部之间形成电弧。每当导体彼此物理分离时，就会在导体的端部之间形成电弧。导体的一部分从主体的线性位移本身可以通过快速拉伸电弧来促进电弧(或电弧放电)的减少，从而增加耐电弧性。增加的耐电弧性引起电弧电压的对应增加和电弧电流的减小。归因于由烟火致动器(或其它类型的致动器)施加的力的动态性质，发生的移位的速度可用以比先前线性方法更快速地增加相应导体的实体分离，从而引起电弧的更有效中断。
52.此外，通过在四个串联的位置断开载流导体106，插入导体120和可剪切部分122相对于导体106的主体的线性位移可以导致形成四个不同的弧柱(在本示例性实施例中)。通过产生多个电弧柱，可以更快地增加电弧电压，并且每个电弧的严重程度降低(因为放电分布在不同的电弧柱上)。可提供更安全且更稳固的开关。应当理解，通过增加或减少开关区域的数量从而增加或减少导体插入件的数量，可以增加或减少串联导体断开的数量从而增加或减少对电弧减少的影响。考虑到开关100的额定值，延伸部112a、112b的长度可以被配置成提供适当的电弧抑制效果。因此，开关100可以适应特定的额定电流。
53.可通过使用灭弧介质来进一步改进电弧中断或熄灭。在这一布置中，灭弧介质的
储存器可设置在可移动部件112周围的空隙中。随着可移动部件在致动器102的致动时(即响应于该致动)而移位，介质相应地移位以填充由可移动部件空出的间隙。替代地，在其他组实施例中，可以提供灭弧介质元件，该灭弧介质元件联接到一个或多个插入导体120，并且被设置成随着一个或多个插入导体移位而移动到一个或多个孔124中。例如，灭弧介质元件可以联接到最靠近可移动部件的插入导体的表面，并且可移动部件可以通过所述元件间接接触插入导体。应理解，可以任何其它合适的布置提供灭弧介质以有助于电弧的中断或熄灭。在这一组实施例中，灭弧介质包括二氧化硅。二氧化硅介质可以任何合适的形式提供，例如作为液体、粉末或其它固体，或作为厚的粘性半固体液体。然而，应理解，灭弧介质可包括呈任何合适的形式的二氧化硅。替代地，可使用任何其它合适的灭弧介质。
54.在图9a和9b以及图10中可以看到具有单个插入导体120的示例布置。上述关于具有两个插入导体的开关100的原理同样适用于具有一个插入导体的开关100，并且应当理解，可以根据需要替代地提供三个、或三个或三个以上插入导体。图9a示出了当可移动部件处于第一位置时的开关100，在该位置，沿着导体106(具有连接触点106a、106b)的长度限定了电流传导路径。当可移动部件112处于第二位置时(例如参见图9b和10)，通过从导体主体移除插入导体120以及通过剪切一个或多个可剪切部分122，可将电流传导路径断开，如上所述。可移动部件112可以通过卡扣机构将插入导体120和一个或多个可剪切部分保持在外壳底部的空腔内(参见例如图10中突出显示的部分150)。
55.从图10中可以看出，可移动部件112包括具有一个第一端部130和两个第二端部132的单个延伸部。然而，应当理解，根据可剪切部分122的位置和数量可以提供一个以上端部120，并且可以提供一个或多个第二端部132。一个或多个第一端部130沿方向114比一个或多个第二端部132更突出，使得在致动可移动部件112时，第一端部在第二端部在导体的开关区域处与导体106接触之前在开关区域接触导体106。
56.致动器102致动可移动构件112以将其从第一位置朝向第二位置在移动方向114上朝开关的基座移动(其中，在第二位置，可移动构件112的延伸部在基座处或附近开关)。致动器102可以被设置成在基本平行于移动方向114的方向上施加线性力，或者在任何其他合适的方向上施加任何其他合适的力，以在方向114上从第一位置移动可移动部件。在一些示例中，致动器是烟火致动器，其被设置成在大体上平行于可移动部件的移动方向114的方向上将气体释放到点火室(任选地由可移动部件112形成或者至少部分地由可移动部件限定)中，以致动可移动部件112。
57.参考图7，描述了开关100的示例使用。在图7a的示例中，开关100a包含在动力系统220内。具体而言，动力系统220是车辆300的动力系统；关于车辆(例如，机动车辆、轮船或小艇，或飞机等)，动力系统涵盖产生电力且将其传递到道路表面、水或空气的主要组件。这包括发动机、变速器、驱动轴和驱动轮(或其他驱动机构，例如螺旋桨)。例如，在电动或混合动力车辆中，动力系统220还包括电池230和电动机。开关100可经由第一和第二导体的连接触点106a、108a连接到车辆300内的电气电路250，所述电气电路可任选地包含电池230。替代地，在图7b的示例子中，开关100用于车辆300内的另一用途，该车辆可以是电动车辆。
58.在图7a和7b中，点火信号可从车辆300内的远程控制器或远程电力分配单元210提供到烟火致动器102的连接器引脚102a。可响应于外部事件而发出这一点火信号。举例来说，当开关100连接到安装于车辆300中的电池230时，可响应于车辆的碰撞而将点火信号发
送到烟火致动器102；点火器102b内部的电荷的激活可使得第三导体110与第一和第二导体分离以便打开电气电路250且防止电流流过电池230。这一布置可在碰撞的情况下提高安全性。替代地，开关100和远程控制器210可形成一个系统，该系统部署在需要电路的这种断开的任何其它应用中。
59.参考图8，描述用于使用开关100(例如，第一方面的开关100)来打开电流传导路径的方法800。
60.在步骤810中，该方法包括致动致动器，任选地响应于触发启动信号的碰撞或其他外部事件。致动致动器任选地包括点燃烟火致动器，该点燃可以响应于由所述烟火致动器接收的触发启动信号的碰撞或其他外部事件。根据开关100的应用，可以使用任何其他触发器来致动致动器。
61.在步骤820中，在致动器致动时，压力(直接或间接地)施加在可移动部件112上。任选地，压力来自烟火致动器致动时释放到点火室中的高压气体。这种释放的气体在可移动部件上(直接或间接地)施加压力。可移动部件与导体(106)的开关区域(108)对齐，并且被设置成在由致动器致动(即响应于在步骤820中施加的压力)时，在第一方向(114)上朝着开关区域移动。任选地，可移动部件由于由烟火致动器释放的高压气体或来自另一种形式的动态致动而向下加速，或者可以简单地被另一种形式的(任选地线性)致动器连续地向下推动。
62.在步骤830中，当致动器102在方向114上推动可移动部件时，可移动部件的第一端部(130)开始移动插入导体(120)，该导体插入到穿过开关区域处的导体的孔(124)中。在插入导体至少部分移位之后，在步骤840中，可移动部件的相应第二端部(其在方向114上比第一端部突出得更少，使得其与开关区域的时间晚于第一端部)与开关区域的至少一个可剪切部分接触，该至少一个可剪切部分由孔和导体两侧中最近的一侧界定。
63.当在方向114上进一步推动可移动部件时，在步骤840中，可移动部件112开始用可移动部件的相应第二端部(132)剪切开关区域的至少一个可剪切部分的边缘。当至少一个可剪切部分的边缘被剪切时，一个或多个可剪切部分由于致动力而从导体106的主体断开，并因此脱离导体的主体。插入导体和可剪切部分通过可移动部件相应地移动(即移位)而远离导体106；响应于在步骤820中施加的压力，一个或多个插入导体的这种移位和随后在步骤840中对至少一个可剪切部分的剪切使得电流传导路径打开(步骤850)。
64.任选地，在步骤860中，通过剪切至少一个可剪切部分而断开导体时形成电弧。该电弧可被抑制或中断，该中断可仅通过插入导体和可剪切部分相对于导体106的移动来实现，这延长了电弧并将其分成多列，从而降低了其严重程度，或者通过释放灭弧介质(例如，包含二氧化硅的介质)来实现，该介质可用于冷却(并因此中断)电弧。
65.在本文中应注意，虽然以上描述第一方面的隔离开关的各种示例，但不应以限制意义检视这些描述。实际上，存在可在不脱离如所附权利要求书中所定义的本发明的范围的情况下进行的若干变化和修改。